Vân Nam là tỉnh cực tây nam của Trung Quốc, với đường Bắc chí tuyến chạy ngang qua phần phía nam của tỉnh. Tỉnh này có diện tích khoảng 394.000 km², chiếm 4,1% tổng diện tích Trung Quốc. Tỉnh này có ranh giới với Khu tự trị người Choang Quảng Tây và tỉnh Quý Châu ở phía đông, tỉnh Tứ Xuyên ở phía bắc, Khu tự trị Tây Tạng ở phía tây bắc. Tỉnh này cũng có biên giới dài 4.060 km với Myanma ở phía tây, Lào ở phía nam, Việt Nam ở phía đông nam.

Xem thêm: Đá phiến sét Mạo Thiên Sơn

Ranh giới-Biên giới

Các tỉnh, khu tự trị có ranh giới là Khu tụ trị Tây Tạng, Tứ Xuyên, Quý Châu và Quảng Tây. Các quốc gia có biên giới với tỉnh này là Việt Nam (các tỉnh Việt Nam tiếp giáp gồm Điện Biên, Lai Châu, Lào Cai, Hà Giang; các đơn vị hành chính của Vân Nam tiếp giáp với Việt Nam gồm châu Hồng Hà, Văn Sơn, địa cấp thị Phổ Nhị; cửa khẩu chính qua biên giới theo đường bộ và đường sắt là tại Hà Khẩu - Lào Cai), Lào (tại Boten) và Myanma (với cửa khẩu biên giới chính tại Thụy Lệ, đây cũng là của khẩu biên giới bộ duy nhất được phép đi lại đối với những người không có quốc tịch Trung Quốc hay Myanma).

Địa hình

Điểm cao nhất ở phía bắc là đỉnh Kawagebo tại huyện Đức Khâm trên cao nguyên Địch Khánh, nó cao khoảng 6.740 m; và điểm thấp nhất là thung lũng Hồng Hà tại huyện Hà Khẩu, với cao độ 76,4 m. Địa hình nơi đây là đồi núi

Sông ngòi

Tỉnh này được 6 hệ thống sông lớn chính tưới tiêu:

• Dương Tử (长江; Trường Giang), tại đây được biết dưới tên gọi Kim Sa Giang (sông cát vàng), tưới tiêu cho phần phía bắc của tỉnh.
• Châu Giang, với thượng nguồn của nó gần Khúc Tĩnh, tưới tiêu cho khu vực miền đông.
• Mê Kông (澜沧江; Sông Lan Thương), chảy từ Tây Tạng tới miền nam Việt Nam đổ ra Biển Đông, tạo thành biên giới tự nhiên giữa Lào và Myanma, giữa Lào và Thái Lan, qua Campuchia để tới Việt Nam.
• Sông Hồng (红河/元江; Hồng Hà/Nguyên Giang) có thượng nguồn tại các dãy núi ở phía nam Đại Lý và đổ ra Biển Đông sau khi chảy sang Hà Nội, Việt Nam.
• Nộ Giang/Salween (怒江; Nù jiāng), chảy ra vịnh Martaban và biển Andaman sau khi chảy qua Myanma.
• Sông Irrawaddy có vài sông nhánh nhỏ ở miền tây Vân Nam, cũng như sông Độc Long và các sông trong châu tự trị Đức Hoành.